KR102289675B1

KR102289675B1 - inner side inspection device for Bridge cable

Info

Publication number: KR102289675B1
Application number: KR1020210014785A
Authority: KR
Inventors: 이우상; 이우창; 전준용; 한선덕
Original assignee: (주)스마트제어계측
Priority date: 2021-02-02
Filing date: 2021-02-02
Publication date: 2021-08-17

Abstract

The present invention relates to an inside inspection device for a bridge cable. The inside inspection device for a bridge cable comprises: a plurality of inspection modules mounted on the circumference of a bridge cable to detect whether the internal steel wires of the bridge cable are damaged (broken) through 3-axis magnetic sensors while moving; link connection units for reducing and expanding the connection radius of each inspection module in accordance with the diameter size of the bridge cable by elastically connecting the respective inspection modules to each other; and a communication module for receiving inspection data obtained from the respective inspection modules and transmitting the same to the outside. The link connection units have first and second link plates elastically connected to both upper sides of the respective inspection modules and connected the first and second link plates of adjacent inspection modules. The communication module is mounted on any one of the plurality of inspection modules.

Description

교량케이블 내부 점검장치{inner side inspection device for Bridge cable}Bridge cable internal inspection device {inner side inspection device for Bridge cable}

본 발명은 이동하면서 교량케이블의 내부강선 손상여부를 검출할 수 있도록 한 교량케이블 내부 점검장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 탐상모듈이 교량케이블의 외주면을 따라 이동하면서 비접촉식 3축 자기센서에 의해 교량케이블의 내부강선 손상여부를 검출할 수 있고, 또한 교량케이블의 관경크기에 따라 상기 각 탐상모듈의 연결 반경을 축소 및 확장될 수 있도록 한 교량케이블 내부 점검장치에 관한 것이다.The present invention relates to a bridge cable internal inspection device capable of detecting whether or not the internal steel wire of a bridge cable is damaged while moving, and more particularly, a plurality of flaw detection modules move along the outer circumferential surface of the bridge cable to a non-contact 3-axis magnetic sensor. It relates to a bridge cable internal inspection device that can detect whether or not the internal steel wire of the bridge cable is damaged by means of a bridge cable, and can reduce and expand the connection radius of each flaw detection module according to the diameter size of the bridge cable.

일반적으로 현수교나 사장교 등 장대교량과 고층 빌딩의 외부에 설치되는 구조물 같은 많은 현대 구조물에 교량케이블이 사용된다.In general, bridge cables are used in many modern structures, such as long-span bridges such as suspension bridges and cable-stayed bridges, and structures installed outside high-rise buildings.

이러한 교량케이블이 사용된 건축물 또는 구조물은, 시공 후 안전성 검사 또는 유지 관리를 위해 주기적으로 교량케이블의 상태가 검사되거나 보수되어야 한다.Buildings or structures in which such bridge cables are used must be periodically inspected or repaired for safety inspection or maintenance after construction.

종래에는 이러한 교량케이블의 상태 검사 또는 보수 시에 작업자가 직접 고소의 교량케이블에 접근하여야 했으나, 이러한 방법은 작업자의 안전이 보장되지 않아 위험이 따른다.In the prior art, the operator had to directly access the bridge cable at a high altitude when inspecting or repairing the condition of such a bridge cable, but this method does not guarantee the safety of the operator, so there is a risk.

이러한 문제점을 해결하기 위해 작업자가 교량케이블에 직접 접근하지 않고 고배율 망원경이나 카메라를 이용하여 원격으로 점검하기도 하는데, 지상의 일정한 위치에서 관측하는 경우에는 반대편이 가려져 정확한 점검이 이뤄지지 못하는 문제점이 있고, 고배율 망원경이 탑재된 무인조종 헬기를 이용하는 경우에도 작업효율이 떨어진다는 문제점이 있다.In order to solve this problem, the operator does not directly access the bridge cable and inspects it remotely using a high-magnification telescope or camera. Even when using an unmanned piloted helicopter equipped with a telescope, there is a problem in that work efficiency is reduced.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 최근에는 교량케이블 위를 이동할 수 있는 이동로봇이 개발되어 사용되고 있다.In order to solve this problem, a mobile robot that can move on a bridge cable has recently been developed and used.

본 발명과 유사한 특허등록된 "케이블 비파괴 열화 진단 로봇 기구부"는 케이블의 비파괴 열화 상태를 자동 측정하여 케이블의 열화 상태 데이터베이스를 구축하며, 이를 기반으로 케이블의 교체 시기 및 열화 상태 진단을 수행하여 케이블을 안정적으로 관리함으로써 케이블의 정상 작동을 가능하게 한다.Similar to the present invention, the patented "cable non-destructive deterioration diagnosis robot mechanism unit" automatically measures the non-destructive deterioration state of the cable to build a cable deterioration state database, and based on this, the cable replacement time and deterioration state diagnosis are performed to repair the cable. Reliable management enables normal operation of cables.

하지만 이러한 종래기술은 교량케이블의 직경이 설치 한계치 이하이거나 이상일 경우, 검사모듈의 갯수를 가감하기 어려운 문제점이 있다. However, this prior art has a problem in that it is difficult to add or subtract the number of inspection modules when the diameter of the bridge cable is less than or equal to the installation limit.

또한 검사 모듈의 간격을 조절하는 결합부의 무게로 인해 주행 성능이 저하되는 문제점이 있고, 작동의 신뢰성 역시 떨어지는 문제점이 있었다.In addition, there is a problem in that the driving performance is deteriorated due to the weight of the coupling part for adjusting the interval of the inspection module, and there is a problem in that the reliability of operation is also reduced.

대한민국 등록특허 제1038580호Republic of Korea Patent No. 1038580

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제1목적은, 다수의 탐상모듈이 교량케이블의 외주면을 따라 이동하면서 비접촉식 3축 자기센서에 의해 교량케이블의 내부강선 손상여부를 검출할 수 있고, 또한 다수의 탐상모듈이 상호 간 링크 결합되어 교량케이블의 관경크기에 따라 연결반경이 축소 및 확장될 수 있도록 한 교량케이블 내부 점검장치를 제공하는데 있다.The present invention was devised in view of the above problems, and the first object of the present invention is to determine whether the internal steel wire of the bridge cable is damaged by a non-contact 3-axis magnetic sensor while a plurality of flaw detection modules move along the outer peripheral surface of the bridge cable. It is to provide a bridge cable internal inspection device that can detect, and a plurality of flaw detection modules are linked to each other so that the connection radius can be reduced and expanded according to the diameter size of the bridge cable.

본 발명의 제2목적은, 전/후는 물론 제자리 이동과 좌/우로 이동할 수 있도록 메카넘휠을 적용하여 교량케이블의 점검 사각지대를 없애고, 또한 탐상모듈의 갯수를 최소개로 하여 점검장치의 제조비용을 절감할 수 있도록 한 교량케이블 내부 점검장치를 제공하는데 있다.The second object of the present invention is to eliminate the inspection blind spot of the bridge cable by applying the Mecanum wheel so that it can move in place and move to the left and right as well as forward/backward, and the manufacturing cost of the inspection device by minimizing the number of flaw detection modules It is to provide a bridge cable internal inspection device to reduce the cost.

본 발명의 제3목적은, 교량케이블의 내부강선이 손상된 경우, 그 위치를 작업자가 외부에서 손쉽게 식별할 수 있도록 마킹수단 구비한 교량케이블 내부 점검장치를 제공하는데 있다.A third object of the present invention is to provide a bridge cable internal inspection device having a marking means so that, when the internal steel wire of the bridge cable is damaged, the position can be easily identified by the operator from the outside.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 특징에 따르면, 제1발명은 교량케이블 내부 점검장치에 관한 것으로, 이를 위해 교량케이블의 둘레에 장착되어 이동하면서 교량케이블의 내부강선 손상(파단)여부를 3축 자기센서 통해 검출하는 복수의 탐상모듈;과, 상기 각 탐상모듈을 상호 간 탄력적으로 링크 연결하여 교량케이블의 관경크기에 따라 상기 각 탐상모듈의 연결 반경을 축소 및 확장시키는 링크연결부;와, 상기 각 탐상모듈에서 획득되는 탐상테이터를 수신받아 외부로 송신하는 통신모듈;을 포함하여 이루어지되, 상기 링크연결부는 상기 각 탐상모듈의 상부 양측에 탄력적으로 연결되는 제1,2링크판이 인접한 탐상모듈의 제1,2링크판과 상호 간 링크 연결되고, 상기 통신모듈은 복수의 탐상모듈 중 어느 하나에 탑재되는 것을 특징으로 한다.According to the characteristics for achieving the above object, the first invention relates to a bridge cable internal inspection device, for this purpose, it is mounted on the periphery of the bridge cable and moved to determine whether the internal steel wire of the bridge cable is damaged (broken) by three-axis magnetism. A plurality of flaw detection modules for detecting through a sensor; And, each flaw detection module is elastically linked to each other and a link connection part for reducing and expanding the connection radius of each flaw detection module according to the diameter size of the bridge cable; And, each flaw detection A communication module for receiving the flaw detection data obtained from the module and transmitting it to the outside; the first and second link plates elastically connected to the upper both sides of the respective flaw detection module, the link connection part of the adjacent flaw detection module , 2 link plates and mutually link-connected, the communication module is characterized in that it is mounted on any one of the plurality of flaw detection modules.

제2발명은, 제1발명에서, 상기 각 탐상모듈은 상기 교량케이블의 외주면을 따라 롤링되어 이동 가능하도록 일측 및 타측에 이동휠이 결합되는 하우징과, 자기장을 발생시킬 수 있도록 상기 하우징의 내부 양측에 삽입되는 마그네틱과, 상기 각 마그네틱을 연결하는 권선된 코일을 갖는 마그네틱 브리짓와, 상기 하우징의 내부 중앙에 삽입되어 마그네틱으로 발생되는 자기장의 자속누설을 검출하여 상기 교량케이블의 내부강선 손상유무를 검출하는 3축 자기센서와, 상기 하우징의 상부를 밀봉하는 커버로 구성되되, 상기 커버의 양측으로는 토션스프링에 의해 탄력적으로 결합되는 링크연결부가 힌지 결합되고, 상부면에는 상기 3축 자기센서와 연결되는 송신커넥터가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.In the second invention, in the first invention, each flaw detection module is rolled along the outer circumferential surface of the bridge cable so that the moving wheel is coupled to one side and the other side so as to be movable, and both inner sides of the housing to generate a magnetic field A magnet inserted into a magnetic bridge, a magnetic bridge having a coil wound to connect each magnet, and a magnetic flux leakage of a magnetic field inserted in the inner center of the housing to detect the presence or absence of damage to the inner steel wire of the bridge cable It is composed of a three-axis magnetic sensor and a cover sealing the upper part of the housing, and a link connection portion elastically coupled by a torsion spring is hinged on both sides of the cover, and the upper surface is connected to the three-axis magnetic sensor. It is characterized in that a transmission connector is further formed.

제3발명은, 제1발명에서, 상기 통신모듈은 배터리를 포함하고, 3축 자기센서의 8CH 3축 데이터를 I2C통신으로 송수신하고 처리하고, 일정 프로토콜을 통해 2가지 방식의 무선 통신(블루투스, WiFi)로 전송하는 DAQ모듈로 구성되는 것을 특징으로 한다.In the third invention, in the first invention, the communication module includes a battery, transmits and receives 8CH 3-axis data of the 3-axis magnetic sensor through I2C communication, and processes two types of wireless communication (Bluetooth, It is characterized in that it is composed of a DAQ module that transmits via WiFi).

제4발명은, 제1발명에서, 상호 간 링크 연결되는 제1링크판과 상기 제2링크판의 사이에는 링크핀이 더 결합되되, 상기 링크핀은 견인고리가 장착되어 견인수단에 의해 견인될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.In the fourth invention, in the first invention, a link pin is further coupled between the first link plate and the second link plate that are linked to each other, and the link pin is equipped with a traction ring so that it can be pulled by a traction means. characterized in that it is composed.

제5발명은, 제2발명에서, 상기 각 탐상모듈의 이동휠은 조향장치 없이 전.후.좌.우 및 제자리 위치가 가능하도록 사선으로 다수의 롤러가 장착된 메카넘휠로 구성되되, 상기 각 메카넘휠은 모터가 장착되어 개별적으로 제어 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.In the fifth invention, in the second invention, the moving wheel of each flaw detection module is composed of a mecanum wheel equipped with a plurality of rollers in an oblique line so that the front, rear, left, right and in-place positions are possible without a steering device. Mecanum wheel is characterized in that it is configured to be individually controllable by mounting a motor.

본 발명의 교량케이블 내부 점검장치에 따르면, 다수의 탐상모듈이 교량케이블의 외주면을 따라 이동하면서 비접촉식 3축 자기센서에 의해 교량케이블의 내부강선 손상여부를 검출할 수 있고, 또한 교량케이블의 관경크기에 따라 상기 각 탐상모듈의 연결 반경을 손쉽게 축소 및 확장할 수 있는 효과가 있다.According to the bridge cable internal inspection apparatus of the present invention, it is possible to detect whether the internal steel wire of the bridge cable is damaged by a non-contact 3-axis magnetic sensor while a plurality of flaw detection modules move along the outer peripheral surface of the bridge cable, and also the diameter size of the bridge cable Accordingly, there is an effect that the connection radius of each flaw detection module can be easily reduced and expanded.

메카넘휠을 적용하여 전/후는 물론 제자리 이동과 좌/우로 이동할 수 있도록 하여 교량케이블의 점검 사각지대를 없앨 수 있는 효과가 있다.By applying the Mecanum wheel, it is possible to move forward/backward as well as in place and left/right, which has the effect of eliminating the blind spot for inspection of bridge cables.

또한 교량케이블의 내부강선이 손상된 경우, 그 위치를 페이트로 마킹하여 작업자가 외부에서 손쉽게 식별할 수 있는 효과가 있다.In addition, when the internal steel wire of the bridge cable is damaged, the position is marked with paint, so that the operator can easily identify it from the outside.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 교량케이블 내부 점검장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 교량케이블 내부 점검장치의 블럭도,
도 3은 도 1에서 발췌된 탐상모듈의 내부 단면도,
도 4는 본 발명의 교량케이블의 관경크기에 따라 상기 각 탐상모듈의 연결 반경이 축소 및 확장되는 모습을 나타내는 구성도,
도 5는 본 발명의 교량케이블 내부 점검장치가 견인고리에 의해 견인되는 모습을 나타내는 구성도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 탐상모듈을 나타내는 구성도,
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 탐상모듈을 나타내는 내부 단면도,
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 교량케이블 내부 점검장치의 블럭도이다.1 is a configuration diagram of a bridge cable internal inspection device according to a first embodiment of the present invention;
2 is a block diagram of a bridge cable internal inspection device according to a first embodiment of the present invention;
3 is an internal cross-sectional view of the flaw detection module taken from FIG. 1;
4 is a configuration diagram showing a state in which the connection radius of each flaw detection module is reduced and expanded according to the diameter size of the bridge cable of the present invention;
5 is a configuration diagram showing a state in which the bridge cable internal inspection device of the present invention is towed by a towing ring;
6 is a configuration diagram showing a flaw detection module according to a second embodiment of the present invention;
7 is an internal cross-sectional view showing a flaw detection module according to a third embodiment of the present invention;
8 is a block diagram of a bridge cable internal inspection device according to a third embodiment of the present invention.

이하의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.The following objects, other objects, features and advantages of the present invention will be readily understood through the following preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms.

오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed subject matter may be thorough and complete, and that the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.The embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.As used herein, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, the terms 'comprise' and/or 'comprising' do not exclude the presence or addition of one or more other components.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In describing the specific embodiments below, various specific contents have been prepared to more specifically explain and help the understanding of the invention. However, a reader having enough knowledge in this field to understand the present invention can recognize that it can be used without these various specific details. In some cases, it is mentioned in advance that parts that are commonly known and not largely related to the invention in describing the invention are not described in order to avoid confusion in describing the invention.

이하에서는 본 발명에 따른 교량케이블 내부 점검장치에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the bridge cable internal inspection device according to the present invention will be described in detail together with the accompanying drawings.

[제1실시예][First embodiment]

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 교량케이블 내부 점검장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 교량케이블 내부 점검장치의 블럭도이고, 도 3은 도 1에서 발췌된 탐상모듈의 내부 단면도이고, 도 4는 본 발명의 교량케이블의 관경크기에 따라 상기 각 탐상모듈의 연결 반경이 축소 및 확장되는 모습을 나타내는 구성도이고, 도 5는 본 발명의 교량케이블 내부 점검장치가 견인고리에 의해 견인되는 모습을 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram of a bridge cable internal inspection device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a bridge cable internal inspection device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. It is an internal cross-sectional view of the extracted flaw detection module, and FIG. 4 is a configuration diagram showing a state in which the connection radius of each flaw detection module is reduced and expanded according to the pipe diameter size of the bridge cable of the present invention, and FIG. 5 is the inside of the bridge cable of the present invention It is a configuration diagram showing the state that the inspection device is towed by the towing ring.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1실시예는 다수의 탐상모듈이 교량케이블의 외주면을 따라 이동하면서 비접촉식 3축 자기센서에 의해 교량케이블의 내부강선 손상여부를 검출할 수 있고, 또한 다수의 탐상모듈이 상호 간 링크 결합되어 교량케이블의 관경크기에 따라 축소 및 확장될 수 있도록 한 교량케이블 내부 점검장치(100)에 관한 것이다.1 to 5, the first embodiment can detect whether the internal steel wire of the bridge cable is damaged by a non-contact 3-axis magnetic sensor while a plurality of flaw detection modules move along the outer circumferential surface of the bridge cable, and also It relates to a bridge cable internal inspection device 100 in which a plurality of flaw detection modules are linked to each other so that they can be reduced and expanded according to the diameter size of the bridge cable.

이러한 교량케이블 내부 점검장치(100)는 크게 3부분으로 구성되는데, 이는 복수의 탐상모듈(10)과, 링크연결부(20)와, 통신모듈(30)로 구성된다.The bridge cable internal inspection device 100 is largely composed of three parts, which is composed of a plurality of flaw detection modules 10 , a link connection unit 20 , and a communication module 30 .

상기 각 탐상모듈(10)은 상기 교량케이블(200)의 둘레에 장착되어 이동하면서 교량케이블(200)의 내부강선 손상(파단)여부를 3축 자기센서(14) 통해 검출하는 기능을 한다.Each of the flaw detection modules 10 is mounted on the periphery of the bridge cable 200 and functions to detect whether the internal steel wire of the bridge cable 200 is damaged (broken) through the 3-axis magnetic sensor 14 while moving.

이러한 상기 탐상모듈(10)은 링크연결부(20)를 통해 적어도 3개 이상이 조합되어 구성될 수 있고, 본 발명의 제1실시예에서는 8개의 탐상모듈(10)이 조합되어 구성된다.The above-mentioned flaw detection module 10 may be configured by combining at least three or more through the link connection unit 20, and in the first embodiment of the present invention, eight flaw detection modules 10 are combined.

여기서 각각의 탐상모듈(10)은 도 3과 같이, 교량케이블(200)의 외주면을 따라 롤링되어 이동 가능하도록 일측 및 타측에 이동휠(111)이 결합되는 하우징(11)과, 상기 하우징(11)에 삽입되어 자기장을 발생시키는 마그네틱(12)과, 상기 하우징(11)에 삽입되어 자기장의 자속누설을 검출하는 3축 자기센서(14)와, 상기 하우징(11)을 밀봉하는 커버(15)로 구성된다.Here, each flaw detection module 10 includes a housing 11 to which a moving wheel 111 is coupled to one side and the other side so as to be movable by rolling along the outer circumferential surface of the bridge cable 200, as shown in FIG. 3, and the housing 11 ) is inserted into the magnetic 12 to generate a magnetic field, the three-axis magnetic sensor 14 is inserted into the housing 11 to detect magnetic flux leakage of the magnetic field, and a cover 15 for sealing the housing 11 is composed of

여기서 자기장을 발생시키는 마그네틱(12)은 하우징(11)의 내부 양측에 삽입되는데, 이 때 상기 각 마그네틱(12)은 권선된 코일(131)을 갖는 마그네틱 브리짓(magnetic bridge)(13)을 통해 상호 간 연결되어 자기장을 발생시킬 수 있도록 구성된다.Here, the magnets 12 for generating a magnetic field are inserted on both sides of the inner side of the housing 11 , wherein each of the magnets 12 is mutually connected through a magnetic bridge 13 having a wound coil 131 . They are connected to each other to generate a magnetic field.

또한 상기 3축 자기센서(14)는 상기 하우징(11)의 내부 중앙에 삽입되어 마그네틱(12)으로 발생되는 자기장의 자속누설을 검출하여 상기 교량케이블(200)의 내부강선 손상유무를 검출하는 기능을 한다.In addition, the three-axis magnetic sensor 14 is inserted into the inner center of the housing 11 to detect the magnetic flux leakage of the magnetic field generated by the magnetic 12 to detect whether the inner steel wire of the bridge cable 200 is damaged. do

상술된 3축 자기센서(14)는 손상 부위 공기는 자석만큼의 자기장 밀도를 가지지 못하기 때문에 교량케이블(200)의 내부강선 손상부에 자속누설이 발생하게 되면, 이를 검출할 수 있다.Since the above-described three-axis magnetic sensor 14 does not have as much magnetic field density as the magnet in the damaged part air, when magnetic flux leakage occurs in the damaged part of the inner steel wire of the bridge cable 200, it can be detected.

이러한 상기 3축 자기센서(14)는 MI(Magneto Impedance)센서로 자기 임피던스 효과를 응용하여 홀 센서에 비해 감도가 1만배 이상 우수하고, 자기장의 미세한 변화를 고정밀도로 측정할 수 있고, 노이즈 대비 감도가 우수하고, 응답속도와 소비전류가 작은 특징이 있다.The three-axis magnetic sensor 14 is a MI (Magneto Impedance) sensor that has a sensitivity of 10,000 times or more compared to the Hall sensor by applying the magnetic impedance effect, can measure minute changes in the magnetic field with high precision, and is sensitive to noise. It has excellent performance, response speed and low current consumption.

상기 커버(15)는 3축 자기센서(14)와 마그네틱(12)이 하우징(11)에 수용될 수 있도록 상기 하우징(11)의 상부를 밀봉하는 기능을 한다.The cover 15 functions to seal the upper portion of the housing 11 so that the three-axis magnetic sensor 14 and the magnetic 12 can be accommodated in the housing 11 .

이 때 상기 커버(15)의 양측으로는 토션스프링(23)에 의해 탄력적으로 결합되는 링크연결부(20)가 힌지 결합되어 인접한 탐상모듈(10)과 상호 간 링크 연결될 수 있는 구조를 마련한다.At this time, the link connection part 20 elastically coupled by the torsion spring 23 is hinged to both sides of the cover 15 to provide a structure that can be linked to the adjacent flaw detection module 10 and each other.

상기 링크연결부(20)는 도 4와 같이, 상기 각 탐상모듈(10)을 상호 간 탄력적으로 링크 연결하여 교량케이블(200)의 관경크기에 따라 상기 각 탐상모듈(10)의 연결 반경을 축소 및 확장시키는 기능을 한다.The link connection unit 20 reduces the connection radius of each flaw detection module 10 according to the size of the pipe diameter of the bridge cable 200 by elastically connecting each of the flaw detection modules 10 to each other as shown in FIG. function to expand.

이러한 상기 링크연결부(20)는 상기 각 탐상모듈(10)의 상부 양측에 토션스프링(23)에 의해 탄력적으로 연결되는 제1,2링크판(21,22)이 인접한 탐상모듈(10)의 제1,2링크판(21,22)과 상호 간 링크 연결되어 가능하다.The link connection part 20 is the first of the flaw detection module 10 adjacent to the first and second link plates 21 and 22, which are elastically connected by torsion springs 23 on both upper sides of each flaw detection module 10. , It is possible to link the two link plates (21, 22) with each other.

여기서 상호 간 링크 연결되는 제1링크판(21)과 상기 제2링크판(22)은 링크핀(24)을 매개로 결합되기 때문에 선택적으로 탐상모듈(10)의 갯수를 손쉽게 가감할 수 있는 구조가 마련된다.Here, since the first link plate 21 and the second link plate 22, which are linked to each other, are coupled via the link pin 24, a structure that can selectively add or subtract the number of flaw detection modules 10 is provided. do.

또한 상기 링크핀(24)에는 도 5와 같이, 견인고리(241)가 장착되어 별도의 견인수단(미도시)에 의해 상기 각 탐상모듈(10)을 동시 견인하여 교량케이블(200)을 따라 이동될 수 있게 이루어진다.In addition, as shown in FIG. 5 , a traction ring 241 is mounted on the link pin 24 to simultaneously pull each flaw detection module 10 by a separate traction means (not shown) and move along the bridge cable 200 . made to be possible

아울러 상기 커버(15)의 상부면에는 상기 3축 자기센서(14)와 연결되는 송신커넥터(151)가 더 형성된다.In addition, a transmission connector 151 connected to the three-axis magnetic sensor 14 is further formed on the upper surface of the cover 15 .

이 때 상기 송신커넥터(151)는 상기 통신모듈(30)과 연결되어 3축 자기센서(14)에 의해 획득된 탐상데이터를 통신모듈(30)로 전송할 수 있도록 구성되며, 더불어 코일(131)과 3축 자기센서(14)는 상기 통신모듈(30)에 저장된 배터리(31)의 전력을 공급받을 수 있도록 구성된다.At this time, the transmitting connector 151 is connected to the communication module 30 and is configured to transmit the flaw detection data obtained by the 3-axis magnetic sensor 14 to the communication module 30, with the coil 131 and The 3-axis magnetic sensor 14 is configured to receive power from the battery 31 stored in the communication module 30 .

상기 통신모듈(30)은 상기 각 탐상모듈(10)에서 획득되는 탐상테이터를 수집하여 외부로 송신하는 것으로, 복수의 탐상모듈(10) 중 어느 하나에 탑재될 수 있다. The communication module 30 collects the flaw detection data obtained from each flaw detection module 10 and transmits it to the outside, and may be mounted on any one of the plurality of flaw detection modules 10 .

여기서 상기 통신모듈(30)은 배터리(31)를 포함하고, 3축 자기센서(14)의 8CH 3축 데이터를 I2C통신으로 송수신하고 처리하고, 일정 프로토콜을 통해 2가지 방식의 무선 통신(블루투스, WiFi)로 전송하는 DAQ모듈로 구성될 수 있다.Here, the communication module 30 includes a battery 31, transmits and receives 8CH 3-axis data of the 3-axis magnetic sensor 14 through I2C communication, and processes two types of wireless communication (Bluetooth, It can be configured as a DAQ module that transmits via WiFi).

또한 본 발명은 통신모듈(30)로부터 탐상데이터를 전송받아 분석하는 S/W가 인스톨된 단말기(40)를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the present invention may be configured to include a terminal 40 installed with S/W for receiving and analyzing flaw detection data from the communication module 30 .

이러한 상기 단말기(40)는 교량케이블(200)의 손상된 부위를 S/W를 통해 자력곡선 또는 그래픽 또는 문자로 디스플레이되어 사용자로 하여금 교량케이블(200)의 손상된 위치와 부위를 인식할 수 있도록 기능한다.The terminal 40 displays the damaged part of the bridge cable 200 as a magnetic force curve or graphic or text through S/W so that the user can recognize the damaged location and part of the bridge cable 200. .

[제2실시예][Second embodiment]

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 탐상모듈을 나타내는 구성도이다.6 is a block diagram showing a flaw detection module according to a second embodiment of the present invention.

도 6과 같이, 제2실시예는 제1실시예를 포함하며, 다만 상기 각 탐상모듈(10)의 이동휠(111)은 조향장치 없이 전/후/좌/우 및 제자리 위치가 가능하도록 사선으로 다수의 롤러(112a)가 장착된 메카넘휠(Mecanum Wheel)(112)로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 6, the second embodiment includes the first embodiment, but the moving wheel 111 of each flaw detection module 10 is diagonally lined to enable forward/rear/left/right and in-place positions without a steering device. As a mecanum wheel (Mecanum Wheel) 112 is mounted with a plurality of rollers 112a may be configured.

특히 상기 메카넘휠(112)은 각각 모터(M)가 장착되어 개별적으로 제어 가능하도록 구성되며, 좌측과 우측 메카넘휠(112)의 회전 방향을 다르게 하면 조향장치 없이도 좌/우 이동이 가능하다.In particular, the Mecanum wheel 112 is configured to be individually controllable by mounting a motor M, and if the rotation directions of the left and right Mecanum wheels 112 are different, left/right movement is possible without a steering device.

따라서 제2실시예에서는 적어도 2개 이상의 탐상모듈(10)에 메카넘휠(112)이 적용되는 것이 선행되어야 한다.Therefore, in the second embodiment, it should be preceded that the mecanum wheel 112 is applied to at least two or more flaw detection modules 10 .

또한 탐상모듈(10)에 메카넘휠(112)을 적용하면 교량케이블(200)의 360°반경을 점검가능하기 때문에 최소갯수의 탐상모듈(10)만으로 교량케이블(200)을 점검할 수 있는 구조가 마련된다. In addition, if the Mecanum wheel 112 is applied to the flaw detection module 10, the 360° radius of the bridge cable 200 can be checked, so there is a structure that can check the bridge cable 200 with only the minimum number of flaw detection modules 10. will be prepared

또한 상기 각 탐상모듈(10)에 모두 메카넘휠(112)을 적용하여 별도의 견인수단 없이 자체적으로 이동가능하게 구성할 수 있다.In addition, by applying the Mecanum wheel 112 to each of the flaw detection modules 10, it can be configured to be movable by itself without a separate traction means.

또한 제2실시예에서는 제1실시예와 같이 견인수단(미도시)을 갖고, 다만 보조적으로 2개의 탐상모듈(10)에 메카넘휠(112)을 적용하여 좌/우 이동이 가능하게 구성할 수 있다.In addition, in the second embodiment, it has a traction means (not shown) as in the first embodiment, but can be configured to enable left / right movement by applying the mecanum wheel 112 to the two flaw detection modules 10 auxiliary. there is.

또한 제2실시예에서 메커넘휠(112) 이외에 옴니휠도 사용될 수 있음은 물론이다.Also, of course, an omni wheel may be used in addition to the mecanum wheel 112 in the second embodiment.

[제3실시예][Third embodiment]

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 탐상모듈을 나타내는 내부 단면도이고, 도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 교량케이블 내부 점검장치의 블럭도이다.7 is an internal cross-sectional view showing a flaw detection module according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a block diagram of a bridge cable internal inspection device according to a third embodiment of the present invention.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제3실시예는 제1실시예 및/또는 제2실시예를 포함하며, 다만 상기 각 탐상모듈(10)은 교량케이블(200)의 내부강선(210)이 손상된 경우, 그 위치를 작업자가 외부에서 손쉽게 식별할 수 있도록 마킹수단(50)을 더 포함하여 구성될 수 있다.7 and 8, the third embodiment includes the first embodiment and/or the second embodiment, except that each flaw detection module 10 is the inner steel wire 210 of the bridge cable 200. ) is damaged, it may be configured to further include a marking means 50 so that the operator can easily identify the position from the outside.

이러한 마킹수단(50)은 작업자가 교량케이블(200)이 손상된 위치를 외부에서 손쉽게 식별하여 작업을 용이하게 할 수 있도록 하기 위함이다.This marking means 50 is for the operator to easily identify the location where the bridge cable 200 is damaged from the outside to facilitate the operation.

여기서 상기 마킹수단(50)은 분사노즐(512)이 탐상모듈(10) 하우징(11)의 하부로 노출되게 결합되는 실린더몸체(51)와, 상기 실린더몸체(51)에서 교체가능하게 결합되는 공기탱크(53) 및 페인트통(52)과, 상기 실린더몸체(51)의 내부통로(511)를 단속하는 솔레노이드밸브(54)로 구성될 수 있다.Here, the marking means 50 is a cylinder body 51 to which the injection nozzle 512 is coupled to be exposed to the lower portion of the flaw detection module 10 housing 11, and air that is replaceably coupled in the cylinder body 51 It may be composed of a tank 53 and a paint bucket 52 , and a solenoid valve 54 for controlling the inner passage 511 of the cylinder body 51 .

여기서 상기 공기탱크(53) 내의 압축공기는 솔레노이드밸브(54)를 통해 실린더몸체(51)의 내부통로(511)에 충전된 상태로 이루어질 수 있다.Here, the compressed air in the air tank 53 may be filled in the internal passage 511 of the cylinder body 51 through the solenoid valve 54 .

이 상태에서 상기 솔레노이드밸브(54)가 개방되면 충전된 압축공기가 분사노즐(512)로 분사되고, 동시에 분사되는 압축공기에 의해 내부통로(511)의 압력이 낮아짐으로 압축공기와 함께 페인트통(52)의 페인트가 분사노즐(512)로 자동 분사되어 교량케이블(200)의 표면에 페인트를 마킹할 수 있도록 이루어진다.In this state, when the solenoid valve 54 is opened, the charged compressed air is injected into the injection nozzle 512, and the pressure of the inner passage 511 is lowered by the compressed air that is injected at the same time. 52) is automatically sprayed with the spray nozzle 512 to mark the paint on the surface of the bridge cable 200.

이 때 상기 각 탐상모듈(10)의 솔레노이드밸브(54)는 사용자가 외부에서 단말기(40)를 통해 통신모듈(30)을 거쳐 제어할 수 있다.At this time, the solenoid valve 54 of each flaw detection module 10 can be controlled by the user from the outside through the communication module 30 through the terminal 40 .

즉, 사용자는 단말기(40)에서 디스플레이되는 정보값에 의해 교량케이블(200)의 손상유무를 파악하고, 선택적으로 상기 각 탐상모듈(10) 중 어느 하나의 탐상모듈(10)에 탑재된 실린더몸체(51) 내의 솔레노이드밸브(54)를 제어하여 교량케이블(200)의 외주면에 페인트를 마킹함으로써, 교량케이블(200)의 손상된 부위를 작업자가 손쉽게 식별할 수 있게 한다.That is, the user determines whether or not the bridge cable 200 is damaged by the information value displayed on the terminal 40, and optionally the cylinder body mounted on any one of the flaw detection modules 10. By controlling the solenoid valve 54 in 51 and marking the paint on the outer peripheral surface of the bridge cable 200, the operator can easily identify the damaged part of the bridge cable 200.

따라서 제3실시예는 교량케이블(200)의 내부강선(210) 손상유무를 외부에서 단말기(40)를 통해 손쉽게 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 내부강선(210)이 손상된 위치를 페인트로 마킹함으로써, 작업자가 교량케이블(200)의 손상위치를 손쉽게 식별할 수 있게 된다.Therefore, in the third embodiment, it is possible to easily determine whether or not the inner steel wire 210 of the bridge cable 200 is damaged from the outside through the terminal 40, and by marking the location where the inner steel wire 210 is damaged with paint, the operator It is possible to easily identify the damaged location of the bridge cable 200.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all the technical spirit of the present invention, so various equivalents that can be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be variations and examples.

10: 탐상모듈 11: 하우징 111: 이동휠
112: 메카넘휠 112a: 롤러
12: 마그네틱 13: 마그네틱 브리짓
131: 코일 14: 3축 자기센서
15: 커버 151: 송신커넥터
M: 모터
20: 링크연결부 21: 제1링크판 22: 제2링크판
23: 토션스프링 24: 링크핀
241: 견인고리
30: 통신모듈 31: 배터리
40: 단말기
50: 마킹수단 51: 실린더몸체 511: 내부통로
512: 분사노즐 52: 페인트통
53: 공기탱크 54: 솔레노이드밸브
100: 교량케이블 내부 점검장치
200: 교량케이블 210: 내부강선10: flaw detection module 11: housing 111: moving wheel
112: mecanum wheel 112a: roller
12: magnetic 13: magnetic bridge
131: coil 14: 3-axis magnetic sensor
15: cover 151: transmission connector
M: motor
20: link connection unit 21: first link plate 22: second link plate
23: torsion spring 24: link pin
241: tow hook
30: communication module 31: battery
40: terminal
50: marking means 51: cylinder body 511: internal passage
512: spray nozzle 52: paint bucket
53: air tank 54: solenoid valve
100: Bridge cable internal inspection device
200: bridge cable 210: inner steel wire

Claims

교량케이블 내부 점검장치에 있어서,
교량케이블(200)의 둘레에 장착되어 이동하면서 교량케이블(200)의 내부강선 손상(파단)여부를 3축 자기센서(14) 통해 검출하는 복수의 탐상모듈(10);
상기 각 탐상모듈(10)을 상호 간 탄력적으로 링크 연결하여 교량케이블(200)의 관경크기에 따라 상기 각 탐상모듈(10)의 연결 반경을 축소 및 확장시키는 링크연결부(20);
상기 각 탐상모듈(10)에서 획득되는 탐상테이터를 수신받아 외부로 송신하는 통신모듈(30);을 포함하여 이루어지되,
상기 링크연결부(20)는 상기 각 탐상모듈(10)의 상부 양측에 탄력적으로 연결되는 제1,2링크판(21,22)이 인접한 탐상모듈(10)의 제1,2링크판(21,22)과 상호 간 링크 연결되고,
상기 통신모듈(30)은 복수의 탐상모듈(10) 중 어느 하나에 탑재되고,
상기 각 탐상모듈(10)은
상기 교량케이블(200)의 외주면을 따라 롤링되어 이동 가능하도록 일측 및 타측에 이동휠(111)이 결합되는 하우징(11)과,
자기장을 발생시킬 수 있도록 상기 하우징(11)의 내부 양측에 삽입되는 마그네틱(12)과,
상기 각 마그네틱을 연결하는 권선된 코일(131)을 갖는 마그네틱 브리짓(13)과,
상기 하우징(11)의 내부 중앙에 삽입되어 마그네틱(12)으로 발생되는 자기장의 자속누설을 검출하여 상기 교량케이블(200)의 내부강선 손상유무를 검출하는 3축 자기센서(14)와,
상기 3축 자기센서(14)와 마그네틱(12)이 상기 하우징(11)에 수용될 수 있도록 상기 하우징(11)의 상부를 밀봉하는 커버(15)로 구성되되,
상기 커버(15)의 양측으로는 토션스프링(23)에 의해 탄력적으로 결합되는 링크연결부(20)가 힌지 결합되고, 상부면에는 상기 3축 자기센서(14)와 연결되는 송신커넥터(151)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 교량케이블 내부 점검장치.
In the bridge cable internal inspection device,
A plurality of flaw detection modules 10 for detecting whether the inner steel wire of the bridge cable 200 is damaged (breaking) through the 3-axis magnetic sensor 14 while being mounted on the periphery of the bridge cable 200;
Link connection part 20 for reducing and expanding the connection radius of each flaw detection module 10 according to the pipe diameter size of the bridge cable 200 by elastically connecting the respective flaw detection modules 10 to each other;
A communication module 30 for receiving and transmitting the flaw detection data obtained from each flaw detection module 10 to the outside;
The link connection part 20 is the first and second link plates 21 and 22 of the flaw detection module 10 adjacent to the first and second link plates 21 and 22 that are elastically connected to both upper sides of the respective flaw detection module 10 . is linked with each other,
The communication module 30 is mounted on any one of the plurality of flaw detection modules (10),
Each of the flaw detection module 10 is
A housing 11 to which a moving wheel 111 is coupled to one side and the other side so as to be rolled along the outer circumferential surface of the bridge cable 200 and moveable;
The magnetic 12 is inserted into both sides of the inside of the housing 11 so as to generate a magnetic field,
a magnetic bridge (13) having a wound coil (131) connecting the respective magnets;
A three-axis magnetic sensor 14 inserted in the inner center of the housing 11 to detect magnetic flux leakage of the magnetic field generated by the magnetic 12 to detect whether the inner steel wire of the bridge cable 200 is damaged or not;
It is composed of a cover 15 that seals the upper portion of the housing 11 so that the three-axis magnetic sensor 14 and the magnetic 12 can be accommodated in the housing 11,
A link connection part 20 elastically coupled by a torsion spring 23 is hinged to both sides of the cover 15, and a transmission connector 151 connected to the three-axis magnetic sensor 14 is provided on the upper surface. Bridge cable internal inspection device, characterized in that further formed.

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제1항에 있어서,
상기 통신모듈(30)은 배터리(31)를 포함하고, 3축 자기센서(14)의 8CH 3축 데이터를 I2C통신으로 송수신하고 처리하고, 일정 프로토콜을 통해 2가지 방식의 무선 통신(블루투스, WiFi)로 전송하는 DAQ모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 교량케이블 내부 점검장치.
According to claim 1,
The communication module 30 includes a battery 31, transmits and receives 8CH 3-axis data of the 3-axis magnetic sensor 14 through I2C communication, and processes two types of wireless communication (Bluetooth, WiFi) through a predetermined protocol. ), a bridge cable internal inspection device, characterized in that it consists of a DAQ module that transmits.

제1항에 있어서,
상호 간 링크 연결되는 제1링크판(21)과 상기 제2링크판(22)의 사이에는 링크핀(24)이 더 결합되되, 상기 링크핀(24)은 견인고리(241)가 장착되어 견인수단에 의해 견인될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 교량케이블 내부 점검장치.
According to claim 1,
A link pin 24 is further coupled between the first link plate 21 and the second link plate 22 that are linked to each other, and the link pin 24 is equipped with a traction ring 241 to be attached to the traction means. Bridge cable internal inspection device, characterized in that it is configured to be towed by the.

제1항에 있어서,
상기 각 탐상모듈(10)의 이동휠(111)은 조향장치 없이 전.후.좌.우 및 제자리 위치가 가능하도록 사선으로 다수의 롤러(112a)가 장착된 메카넘휠(112)로 구성되되,
상기 각 메카넘휠(112)은 모터(M)가 장착되어 개별적으로 제어 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 교량케이블 내부 점검장치.

According to claim 1,
The moving wheel 111 of each flaw detection module 10 is composed of a mecanum wheel 112 on which a plurality of rollers 112a are mounted in an oblique line to enable forward, backward, left, right and in-place positions without a steering device,
Each Mecanum wheel 112 is equipped with a motor (M) and is configured to be individually controllable.